聚氨酸鉀鋅尿素生產(chǎn)總結(jié)

丁彩麗，曾迎軍，劉立考

(陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司　陜西渭南　714000)

?

聚氨酸鉀鋅尿素生產(chǎn)總結(jié)

丁彩麗，曾迎軍，劉立考

(陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司陜西渭南714000)

聚氨酸鉀鋅尿素具有肥效長(zhǎng)、養(yǎng)分利用率高、可促進(jìn)作物體內(nèi)生長(zhǎng)素的形成和有效改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的特點(diǎn)。介紹了利用原有尿素生產(chǎn)裝置經(jīng)簡(jiǎn)單改造后生產(chǎn)聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)品的工藝流程、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定、生產(chǎn)運(yùn)行情況，并對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決措施。依托現(xiàn)有尿素生產(chǎn)裝置改造后生產(chǎn)聚氨酸鉀鋅尿素，有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。

聚氨酸鉀鋅尿素肥料增效劑生產(chǎn)總結(jié)

目前，我國(guó)尿素產(chǎn)能較大，供大于求的矛盾較為突出，傳統(tǒng)尿素逐漸失寵。為調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱渭化集團(tuán))采用新型肥料增效劑，開發(fā)生產(chǎn)了適銷對(duì)路的自有品牌新產(chǎn)品——聚氨酸鉀鋅尿素。該新型肥料不僅可保證尿素產(chǎn)品原有的質(zhì)量，而且含有有機(jī)態(tài)的鉀和鋅肥料增效劑，具有肥效長(zhǎng)、養(yǎng)分利用率高、可促進(jìn)作物體內(nèi)生長(zhǎng)素的形成、強(qiáng)化作物對(duì)養(yǎng)分的平衡吸收、促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)等特點(diǎn)，可有效改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

1　生產(chǎn)工藝流程

渭化集團(tuán)1 760 t/d尿素裝置采用日本東洋工程公司的AECS生產(chǎn)工藝，聚氨酸鉀鋅尿素是在普通尿素生產(chǎn)過程中將聚氨酸鉀螯合鋅原液(即作物養(yǎng)分吸收促進(jìn)劑)與熔融狀態(tài)的尿素混合后脫水并造粒制得，其具體工藝流程為：聚氨酸鉀螯合鋅原液由原液泵抽入原液槽內(nèi)攪拌，然后通過計(jì)量泵定量加入尿素裝置二段蒸發(fā)器進(jìn)口管線并與尿液混合，再由熔融尿素泵送入造粒塔造粒，最后經(jīng)包裝得到聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)品。采用原有尿素裝置改產(chǎn)聚氨酸鉀鋅尿素，只需增加1套聚氨酸鉀鋅原液添加裝置即可。聚氨酸鉀鋅原液添加裝置工藝流程如圖1所示，聚氨酸鉀鋅原液規(guī)格如表1所示。

圖1　聚氨酸鉀鋅原液添加裝置工藝流程

表1聚氨酸鉀鋅原液規(guī)格

項(xiàng) 目指標(biāo)w(聚氨酸鉀)/%≥15w(螯合鋅)/%≥25w(水不溶物)/%≤1.0密度/(kg·L-1)1.25pH6～8包裝規(guī)格1000L(立方桶)

2　主要設(shè)備

原有尿素裝置改產(chǎn)聚氨酸鉀鋅尿素需要增加的設(shè)備有計(jì)量泵、原液罐、攪拌器、流量計(jì)、管道、閥門等。

(1)1臺(tái)Φ2 000 mm×2 560 mm立式原液罐，全容積8 m3，底部設(shè)有蒸汽加熱盤管，操作溫度為45 ℃(容器內(nèi))/147 ℃(盤管內(nèi))，操作壓力為常壓(容器內(nèi))/0.34 MPa(盤管內(nèi))，材質(zhì)304。

(2)1臺(tái)隔膜計(jì)量泵，流量405 L/h，介質(zhì)溫度-10～121 ℃，液力端材質(zhì)316。

(3)1臺(tái)斜葉漿式攪拌器，材質(zhì)304。

3　設(shè)備安裝、調(diào)試及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定

3.1設(shè)備安裝及調(diào)試

聚氨酸鉀鋅原液添加裝置有關(guān)設(shè)備、機(jī)電、儀表、管道、管件等均按照有關(guān)化工設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行安裝，隨后進(jìn)行計(jì)量泵及攪拌器單體試車、管道水沖洗以及水聯(lián)動(dòng)調(diào)試，同時(shí)對(duì)管道和設(shè)備進(jìn)行檢查消缺等。

3.2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定

聚氨酸鉀鋅尿素作為一種新型肥料，目前暫無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可參照，為保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，制定了聚氨酸鉀鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其主要成分尿素仍然執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《尿素》(GB 2440—2001)中有關(guān)農(nóng)業(yè)用要求，增效劑部分執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《肥料標(biāo)識(shí)內(nèi)容和要求》(GB 18382—2001)中的要求，大量元素肥料中添加微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于0.02%。聚氨酸鉀鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2聚氨酸鉀鋅尿素企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng) 目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品w(總氮)1)/%≥46.4≥46.2≥46.0w(縮二脲)/%≤0.9≤1.0≤1.5w(H2O)/%≤0.4≤0.5≤1.0w(亞甲基二脲)2)/%≤0.6≤0.6≤0.6粒度3)Φ0.85～2.80mmΦ1.18～3.35mmΦ2.00～4.75mmΦ4.00～8.00mm≥93%≥90%≥90%1kg尿素聚氨酸鉀含量/mg≥800≥700≥6001kg尿素螯合鋅含量/mg≥1400≥1200≥1000

注：1)以干基計(jì)；

2)以HCOH計(jì)，若尿素生產(chǎn)中不添加甲醛，可不測(cè)定亞甲基二脲含量；

3)粒度項(xiàng)只需符合4檔中任一檔即可，包裝標(biāo)識(shí)中應(yīng)標(biāo)明。

該企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所采用的分析試驗(yàn)方法均為現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，技術(shù)要求、分析原理及檢測(cè)方法與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)保持一致，操作簡(jiǎn)便、科學(xué)可行。

4　生產(chǎn)情況總結(jié)

改造以后的尿素裝置于2015年9月17日至20日進(jìn)行了聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)品試生產(chǎn)，尿素裝置平均負(fù)荷為97%，聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)量約4 636 t，共產(chǎn)生首尾料約46 t。因包裝系統(tǒng)原因，2種尿素出現(xiàn)混料，尾料及混料共計(jì)398 t。聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)品工藝參數(shù)如表3所示。

由表3分析結(jié)果可知：聚氨酸鉀鋅尿素中縮二脲、水分、粒度等工藝指標(biāo)與原尿素生產(chǎn)差別不大，各項(xiàng)分析指標(biāo)均達(dá)到GB 2440—2001農(nóng)業(yè)用優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)要求；總氮含量較為穩(wěn)定，且超過尿素農(nóng)業(yè)用優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)0.2%；聚氨酸鉀、螯合鋅的含量均超出企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品含量要求；成品中鎳含量正常，表明聚氨酸鉀鋅原液的加入不會(huì)增大裝置的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)；工藝?yán)淠禾幚硐到y(tǒng)出液清澈、電導(dǎo)率正常，表明添加聚氨酸鉀鋅原液未對(duì)工藝?yán)淠合到y(tǒng)造成污染，說明該生產(chǎn)方式對(duì)原尿素系統(tǒng)的影響有限并可控。

表3聚氨酸鉀鋅尿素產(chǎn)品工藝參數(shù)

日期w(總氮)/%w(H2O)/%w(縮二脲)/%w(Ni)/%工藝?yán)淠弘妼?dǎo)率/(μS·cm-1)1kg尿素聚氨酸鉀含量/mg1kg尿素螯合鋅含量/mg粒度/%2015-09-1446.60.300.900.241.197.02015-09-1546.60.300.860.251.597.62015-09-1646.60.320.861.198.02015-09-1746.60.400.900.251.4980144898.02015-09-1846.60.400.900.211.4817143598.02015-09-1946.60.300.900.241.1865156098.02015-09-2046.60.400.900.231.9851145698.0

注：1)工藝?yán)淠簾o色、清澈。

本次不間斷持續(xù)試生產(chǎn)時(shí)間68 h，共計(jì)消耗聚氨酸鉀鋅原液約35 t，原液加入量精確可控，原液添加裝置操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、流暢，整個(gè)試生產(chǎn)過程未出現(xiàn)因自身原因而造成生產(chǎn)中斷的現(xiàn)象。

5　存在的問題及解決措施

在試生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)計(jì)量泵入口濾網(wǎng)易堵塞，經(jīng)分析是由于聚氨酸鉀鋅原液在常溫下黏度較大且存在色素沉淀所引起。在原液泵入口處增設(shè)臨時(shí)濾網(wǎng)，同時(shí)采用蒸汽伴熱使原液槽內(nèi)溫度提高至60～70 ℃以降低原液黏度，成功解決了計(jì)量泵入口濾網(wǎng)易堵塞的問題。

6　結(jié)語

聚氨酸鉀鋅尿素生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、裝置投資少、建設(shè)周期短，且建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)原尿素裝置沒有影響。尿素生產(chǎn)企業(yè)可充分利用資源優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，依托現(xiàn)有尿素生產(chǎn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改造，根據(jù)市場(chǎng)需求量的變化，適時(shí)調(diào)整普通尿素與聚氨酸鉀鋅尿素的生產(chǎn)比例，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。

Summary of Production of Urea with Polyamino Acid Potassium and Chelated Zinc

DING Caili， ZENG Yingjun， LIU Likao

(Shaanxi Weihe Coal Chemical Group Co., Ltd.Shaanxi Weinan714000)

Urea with polyamino acid potassium and chelated zinc has the advantages of long effect time, high utilization ratio, promoting formation of growth hormone in crops, and improving the quality of agricultural products effectively. The process flow sheet, formulation of product standard and production operation conditions of the original urea production unit which produces urea with polyamino acid potassium and chelated zinc after simple renovation are introduced, and in connection with problems arisen in production, relevant countermeasures are proposed. The production of urea with polyamino acid potassium and chelated zinc can be realized on existing urea production unit after renovation, which helps enterprises to increase economic benefits and to enhance ability to resist the market risk.

urea with polyamino acid potassium and chelated zincfertilizer synergistproduction summary

丁彩麗(1983—)，女，碩士，主要從事尿素和甲醇生產(chǎn)技術(shù)改造工作；dingcaili@126.com。

TQ441.41

B

1006- 7779(2016)04- 0018- 03

2015- 12- 01)